• 제목/요약/키워드: Tip-out Noise

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수중익 날개 끝 보텍스 캐비테이션 제어를 위한 질량분사 위치 및 분사량 영향에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the effect of mass injection location and flow rate for tip vortex cavitation of 3D hydrofoil)

  • 황은수;정소원;정홍석;설한신
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.233-242
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    • 2023
  • 본 논문에서는 선박 수중방사소음 저감을 위하여 질량 분사를 통하여 선박의 저속 운항 조건에서 발생하는 날개 끝 보텍스 캐비테이션 제어에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 3차원 수중익 모형에 대해 질량 분사 위치와 분사량을 조절 할 수 있는 질량 분사 시스템을 제작하였으며, 이를 캐비테이션 터널 내에 설치하고 3차원 수중익으로부터 생성되는 캐비테이션의 강도에 따른 시험을 캐비테이션 제어 실험을 수행하였다. 질량 분사 위치 및 분사량에 따른 캐비테이션의 관찰과 소음 특성을 분석하기 위하여 고속 카메라와 음향 센서를 이용하여 계측하였고, 그 결과 질량 분사에 따라 특정 조건에서 날개 끝 보텍스가 억제되고 특정 주파수 대역의 소음이 저감 되는 것을 확인하였다. 날개 끝 보텍스 제어와 소음 저감 성능에 우수한 분사구 위치가 있음을 확인하였고, 일정 수준 이상의 분사량을 가질때 큰 저감 효과가 있음을 확인하였다. 질량 분사를 이용하여 날개 끝 보텍스의 강도가 약할 때 특정 조건에서 제어가 가능하다는 것을 확인하였다.

비동위치화된 센서와 액추에이터를 이용한 외팔보의 끝단 진동에 대한 직접속도 피드백제어 (Direct Velocity Feedback for Tip Vibration Control of a Cantilever Beam with a Non-collocated Sensor and Actuator Pair)

  • 이영섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.109-114
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    • 2004
  • This paper presents a theoretical and experimental study of a non-collocated pair of piezopolymer PVDF sensor and piezoceramic PZT actuator, which are bonded on a cantilever beam, in order to suppress unwanted vibration at the tip of the beam. The PZT actuator patch was bonded near the clamped part and the PVDF sensor, which was triangularly shaped, was bonded on the other part of the beam. This is because the triangular PVDF sensor is known that it can detect the tip velocity of a cantilever beam. Because the arrangement of the sensor and actuator pair is not collocated and overlapped each other, the pair can avoid so called 'the in-plane coupling'. The test beam is made of aluminum with the dimension of $200\times20\times2mm$, and the two PZT5H actuators are both $20\times20\times1mm$ and bonded on the beam out-of-phase, and the PVDF sensor is $178mm\times6mm\times52{\mu}m$. Before control, the sensor-actuator frequency response function is confirmed to have a nice phase response without accumulation in a reasonable frequency range of up to 5000 Hz. Both the DVFB and displacement feedback strategies made the error signal from the tip velocity (or displacement) sensor is transmitted to a power amplifier to operate the PZT actuator (secondary source). Both the control methods attenuate the magnitude of the first two resonances in the error spectrum of about 6-7 dB.

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Numerical Study of Blade-Vortex Interaction (BVI) Noise Capturing

  • Tanabe, Yasutada;Saito, Shigeru;Takasaki, Keisuke;Fujita, Hajime
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제9권2호
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    • pp.48-57
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    • 2008
  • The noise is one of the serious problems concerning helicopters operations. The issue of helicopter external noise generated mainly from a helicopter rotor has always affected the use of rotorcrafts, especially in the urban environment. The noise sources depend on the flight configurations. In particular, a noise generated by the interaction between blades and tip vortices mainly occurs during descent flight. This noise is called blade-vortex interaction (BVI) noise, and this BVI noise is particularly penalizing for helicopters. In this paper, a numerical study to capture the BVI noise is carried out. The numerical study is performed in two phases. In the first phase, a 2D simulation based on parallel BYI event of Kitapliglu et al experiment is performed. In the second phase, 3D simulation based on HART Ⅱ experiment is performed. Several experimental data such as thrust, torque, blade sectional load, its derivative and vortex location are compared with calculation results and the comparison showed reasonably good agreement.

조류발전용 팁 레이크 HAT 임펠러 성능 수치해석 연구 (A Numerical Study on Tip Rake HAT Impeller Performance for Tidal Stream Power)

  • 신병철;김문찬;도인록;이신형;현범수;송무석
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.263-269
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    • 2010
  • 조류발전용 HAT 임펠러에 팁 레이크를 적용하여 임펠러 성능을 고찰해 보았다. 기존의 조류발전용 임펠러는 날개 끝 보오텍스에 의해 효율 감소로 인한 전력 손실 뿐 아니라 소음 및 진동에 의한 설치해역 주변의 해양 생태계 파괴의 우려가 있다. 임펠러 날개 끝에 레이크를 적용함으로써 효율의 개선과 함께 소음 및 진동 저감 효과를 파악하고자 하였다. 향후 레이크 비율에 따른 효율증가 및 캐비테이션 성능 향상에 대한 최적화를 수행할 계획이다.

딥러닝 기술을 이용한 캐비테이션 자동인식에 대한 연구 (A Study on Autonomous Cavitation Image Recognition Using Deep Learning Technology)

  • 지바한;안병권
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권2호
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    • pp.105-111
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    • 2021
  • The main source of underwater radiated noise of ships is cavitation generated by propeller blades. After the Cavitation Inception Speed (CIS), noise level at all frequencies increases severely. In determining the CIS, it is based on the results observed with the naked eye during the model test, however accuracy and consistency of CIS values are becoming practical issues. This study was carried out with the aim of developing a technology that can automatically recognize cavitation images using deep learning technique based on a Convolutional Neural Network (CNN). Model tests on a three-dimensional hydrofoil were conducted at a cavitation tunnel, and tip vortex cavitation was strictly observed using a high-speed camera to obtain analysis data. The results show that this technique can be used to quantitatively evaluate not only the CIS, but also the amount and rate of cavitation from recorded images.

축류팬 및 슈라우드 개선을 통한 공조기 저소음화에 대한 연구 (Study on Noise Reduction of an Air Conditioner through Modification of Axial Flow Fans and Shrouds)

  • 김창준;윤홍열;정용규;박영민
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.380-387
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    • 2000
  • In this paper, a successful result of modification of an axial flow fan and a shroud for noise reduction of a window type air conditioner is presented especially in order to verify the importance of blade shape improvement and the searching for the optimal shape of shrouds. Effective ways to work out the result as mentioned above are to make the tip of the blade varied in thickness and to have special shapes. From the viewpoint of the shape in a shroud, several cases were examined and the particular value of a design parameter of the shroud was acquired to get the best noise reduction of an air conditioner. Through the application of the methods, the air conditioner became less noisy by 4.5 dB(A) in terms of air-borne noise produced only by the axial flow fan and consumed less energy by 20.9% compared to the current one.

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주행중 가속페달의 급조작시 승용차의 진동특성 해석 (An Analysis on the Vibration Characteristic of a Automobile at the Sudden Change of an Accelerator under Traveling)

  • 홍동표;정태진;김상수;태신호
    • 소음진동
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    • 제4권3호
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    • pp.353-363
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    • 1994
  • The non-preiodic fluctuation of the engine torque appears to be the major source of the torsional vibration of the automotive driveline. The reduction of this torsional vibration hs become a significant problem along with the requirements of higher performance. The shuffle(tip-in, tip-out) is the transient vibration phenomenon of a vehicle which appears at the sudden change of an accelerator under traveling. By executing of an experiment and a simulation using a model, it has become possible to obtain the design parameter of a driveline for the torsional vibration. This paper presents an experimental and theoretical research on the transient vibration phenomenon of a vehicle which appears at the sudden change of an accelerator under traveling. A dynamic model for the automotive driveline was developed, and all parameters of the mmdel were evaluated with experimental data. The results are as follows: (1) The lower the gea ratio of the transmission is, the more the transient vibration phenomenon of a vehicle appears clearly. (2) The transient vibration phenomenon of a vehicle is affected by the design parmeter of the driveline.

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유연한 단일링크 조작기의 적응진동제어 (Adaptive Vibration Control of Flexible One-Lind Manipulator)

  • 박영욱;김재원;박영필
    • 소음진동
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    • 제5권3호
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    • pp.385-394
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    • 1995
  • Recently, since robot manipulator becomes faster and lighter, its link is no longer regarded as rigid body, and robot controller which only controls robot position cannot reduce vibration of the flexible link. Therefore vibration control is needed in robot manipulator control in addition to position control. In the case that tip mass changes when robot manipulator in working, it is clear that the efficiency of the vibration/position controller designed for the fixed system goes down. In this paper, the system with time varying parameters, adaptive control theory is adopted which estimates parameters changed by the variation of the tip mass and re-calculates the gain of the controller. Validify of the proposed adaptive controller and capability of the estimator are evaluated by computer simulations and experiments. Comparison results of the optimal controller for the fixed system and proposed adaptive controller and carried out.

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축류 홴의 공력-음향학적 성능 예측방법 및 매개변수 연구 (Aero-acoustic Performance Pprediction Method and Parametric Studies of Axial Flow Fan)

  • 이찬
    • 소음진동
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    • 제6권5호
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    • pp.661-669
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    • 1996
  • Proposed is an aero-acoustic performance prediction method of axial fan. The fan aerodynamic performance is predicted by combining pitch-averaged quasi 3-D flow analysis with pressure loss models for blade boundary layer and wake, secondary flow, endwall boundary layer and tip leakage flows. Fan noise is assumed to be radiated as dipole distribution type, and its generation is assumed to be mainly due to the vortex street shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex stree shed from blade trailing edge. The fluctuating pressure and lift on the blade surface are analyzed by incorporating the wake vortex street model with thin airfoil theory. The aero-acoustic performance prediction results by the present method are in good agreement with the measured results of several axial fans. With the present prediction method, parametric studies are carried out to investigate the effects of blade chord length and spacing on the efficiency and the noise level of fan. In the case of lightly loaded fan, both efficiency improvement and noise reduction can be achieved by decreasing chord length or by increasing blade specing. However, when fan is designed at highly loaded condition, the noise reduction by increasing blade spacing penalizes the attaninable efficiency of fan.

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주행중 가속페달의 급조작시 승용차의 진동 특성 해석 (An Analysis on the Vibration Characteristic of a Automobile at the Sudden Change of an Accelerator under Traveling)

  • 홍동표;정태진;김상수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.76-81
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    • 1994
  • 승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

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